利用生物油催化加氢耦合催化裂化制备芳香烃和烯烃的方法及装置制造方法及图纸
Method and device for preparing aromatic hydrocarbons and olefin by catalytic cracking of bio oil catalyzed hydrogenation
The present invention provides a method and device for the preparation of aromatic hydrocarbons and olefin by catalytic hydrogenation of biocatalytic catalytic cracking. Biomass pyrolysis apparatus includes a system for producing bio oil, biomass; bio oil layering system for separation of the bio oil, light oil output to the catalytic hydrogenation and hydrogenation upgrading in low temperature and low pressure conditions, heavy oil output to the bio oil catalytic cracking system. The products of catalytic hydrogenation system are exported to bio oil catalytic cracking system, together with heavy oil, together with catalytic cracking. After cracking, the products of aromatic hydrocarbon and olefins with high purity are obtained after separation and purification. The method comprises the following steps: the biomass pyrolysis to produce bio oil and bio oil obtained by layering, mixture of heavy oil and light oil by restructuring the catalytic hydrogenation and catalytic cracking of products together after separation and purification, the aromatics and olefins coupling bio oil catalytic hydrogenation catalytic cracking system objective. It is of great significance to energy conservation and emission reduction.
【技术实现步骤摘要】
利用生物油催化加氢耦合催化裂化制备芳香烃和烯烃的方法及装置
本专利技术公开了一种利用生物油催化加氢耦合催化裂化制备芳香烃和烯烃的方法及装置，涉及生物质资源利用和低温低压催化加氢的领域。
技术介绍
化石能源如石油、煤、天然气等是当今社会主要的能源来源，随着工业化的发展，世界对能源的需求量与时俱增。21世纪面对化石燃料能源的短缺且不可再生问题和使用化石燃料过程中造成的环境污染和温室效应等严峻形势，开发可再生新能源以及环境友好型能源已经显示出其必要性和迫切性。相比于其他可再生能源，如风能、太阳能、潮汐能和水能等，生物质能源因其是唯一一种可直接转化为液体燃料的可再生能源而备受关注。热解技术，作为一种热化学方法，具有减轻二次污染、生成可储存性能源、S和重金属等有害元素被固定在炭黑中和可以回收重金属等特点，通过热解技术制备的生物油除了能量密度得到大幅度提升之外，还具有高粘度、强酸性、高含氧量、含水分多、灰分低和热值低等特点。虽然生物油有替代化石燃料油的潜质，但因其高含水量(15％～30％)、高含氧量(呋喃类、酚类、醛类、酮类)、高黏度、低热值(发动机燃料一般42MJ/kg，而粗生物油热值一般20MJ/kg)和酸性较强(pH2.5左右)等性质，导致生物油具有化学稳定性差、燃烧值低、不互溶和腐蚀性等缺点，继而直接导致其只能作为锅炉燃料而不能作为车用燃料，并且由于生物油的高含氧量使其接触空气很容易粘结变硬。因此，想要实现生物油替代化石燃料油的目标必须对生物油进行精制。现今生物油精制主要使用的方法如乳化，催化加氢，催化裂化，催化酯化等方法均有其使生物油精制难以工业化的缺点，但...
【技术保护点】
一种利用生物油催化加氢耦合催化裂化制备芳香烃和烯烃的方法；其特征是包括如下步骤:1)将生物质原料加入热裂解装置发生热裂解反应；热裂解产物经旋风分离器将固体颗粒和油气分离；2)油气通过换热器换热后进入冷凝器急冷获得生物油液体燃料，通入静置分离器，待生物油分层，分为重质油和轻质油；3)轻质油与混氢混合后与换热器换热升温后通入固定床催化加氢反应器，进行加氢提质反应，反应产物进入气液分离器进行气液分离；4)气液分离器分离的气体通入循环气处理装置处理后，循环氢进入循环氢压缩机压缩后与新氢混合形成混氢，循环气处理装置内其余气体直接排放；气液分离器的液体产品与来自静置分离器的重质油混合后经加热炉加热后进入催化裂化反应器；5)在催化裂化反应器反应后待生催化剂进入催化剂再生器进行再生，经催化剂再生器再生后的再生催化剂重新进入反应器反应，催化剂再生器的烟气排放，催化裂化反应器的反应产物进入精馏塔进行分离提纯，精馏塔产品即为芳香烃和烯烃组分。
【技术特征摘要】
1.一种利用生物油催化加氢耦合催化裂化制备芳香烃和烯烃的方法；其特征是包括如下步骤:1)将生物质原料加入热裂解装置发生热裂解反应；热裂解产物经旋风分离器将固体颗粒和油气分离；2)油气通过换热器换热后进入冷凝器急冷获得生物油液体燃料，通入静置分离器，待生物油分层，分为重质油和轻质油；3)轻质油与混氢混合后与换热器换热升温后通入固定床催化加氢反应器，进行加氢提质反应，反应产物进入气液分离器进行气液分离；4)气液分离器分离的气体通入循环气处理装置处理后，循环氢进入循环氢压缩机压缩后与新氢混合形成混氢，循环气处理装置内其余气体直接排放；气液分离器的液体产品与来自静置分离器的重质油混合后经加热炉加热后进入催化裂化反应器；5)在催化裂化反应器反应后待生催化剂进入催化剂再生器进行再生，经催化剂再生器再生后的再生催化剂重新进入反应器反应，催化剂再生器的烟气排放，催化裂化反应器的反应产物进入精馏塔进行分离提纯，精馏塔产品即为芳香烃和烯烃组分。2.如权利要求1所述的方法，其特征是所述步骤1)中热裂解反应温度为500～600℃，裂解过程选用105～500℃/s的速率加热裂解。3.如权利要求1所述的方法，其特征是所述步骤2)中冷凝器的冷凝速度是40℃～70℃/s。4.如权利要求1所述的方法，其特征是所述步骤3)催化加氢反应器工艺是：使用活性炭负载的钌基催化剂和铑基催化剂，反应温度80-125℃和反应压力2-3MPa的条件下进行加氢提质反应。5.如权利要求1所述的方法，其特征是所述步骤5)催化裂化反应器工艺是：催化裂化反应器的工作温度400-700℃，使用MCM-41/ZSM-5或SBA-15/ZSM-5微介孔分子筛作载体、金属Pt或Al作活性金属的催化剂，反应后待生催化剂进入催化剂再生器进行再生。6.权利要求1的利用生物油催化加氢耦合催化裂化制备芳香烃和烯烃的装置，其特征是包括生物质热裂解制油系统(I)；生物油静置分层系统(II)；催化加氢系统(III)，重质生物油输出给生物油催化裂化系统(IV)；催化加氢系统(III)产品输出至生物油催化裂化系统(IV)与重质油一同进行催化裂化，催化裂化后的产品进入分离提纯系统(V)。7.如权利要求6所述的系统，其特征是所述的生物质热裂解制油系统(I)包括了热裂解装置(1)、旋风分离器(2)、换热器(3)和急速冷凝器(4)，其中，热裂解装置(1)的入口端为生物质，热裂解装置(1)的出口与旋风分离器(2)的入口相连，旋风分离器(2)出口的热...
【专利技术属性】
技术研发人员：马文超，陈冠益，张瑞雪，刘彬，杜桂月，颜蓓蓓，程占军，钟磊，李湘萍，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12
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